高考化学24个专项练习附答案及解析 专题09 平衡移动简答题专练

专题09 平衡移动简答题专练

1．乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：

（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。

乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的

与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是：。

（2）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)

①图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为：，理由是：

②气相直接水合法党采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃，压强6．9MPa，n(H2O)︰n(C2H4)=0．6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有：、。

2．三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

（1）对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是___________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有____________、___________。

3．煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO x，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：

（1）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。

反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

由实验结果可知，脱硫反应速率______脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是___________。

4．催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一，研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO，反应的热化学方程式如下：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=－53.7kJ•mol-1I

CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2 II

某实验室控制CO2和H2初始投料比为1︰2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：

[备注]Cat.1：Cu/ZnO纳米棒；Cat.2：Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比（1）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，其原因是___________________________。

（2）在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图_________。

5．甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下

合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H1

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H2

③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3

回答下列问题：

（1）反应①的化学平衡常数K的表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为（填曲线标记字母），其判断理由是。

（2）合成气的组成n（H2）/n（CO+CO2）＝2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而（填“增大”或“减小”），其原因是。图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。

6．乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

（1）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。

②控制反应温度为600℃的理由是____________。

7．在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N 2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

（1）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。

①T 100℃（填“大于”“小于”），判断理由是。

（2）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是。

8．NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。

（1）II中，2NO（g）+O22NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下温度变化的曲线（如右图）。

①比较P1、P2的大小关系：________________。

②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________________。

9．NO x（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO x是环境保护的重要课题。（1）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2。

①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1 mol N2时，转移的电子数为__________mol。

②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应（装置见图）。

反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如图所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NO x 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是____________________________；当反应温度高于380 ℃时，NO x的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。

。

10．CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表：